CN112702973A

CN112702973A - 牙齿装置

Info

Publication number: CN112702973A
Application number: CN201980039120.3A
Authority: CN
Inventors: 丹·贝纳鲁奇; 戴尔芬·马吉布鲁奇
Original assignee: D&D SAS
Current assignee: D&D SAS
Priority date: 2018-04-09
Filing date: 2019-04-09
Publication date: 2021-04-23
Also published as: WO2019197399A1; AU2019253130A1; FR3079737B1; US20210137644A1; EP3773319A1; KR20210056287A; CA3096294A1; FR3079737A1

Abstract

一种用于制造牙齿扩展器的方法，所述牙齿扩展器包括：‑第一托槽构件，用于固定至患者的第一固定牙齿；‑活性构件，刚性地连接至第一托槽构件；该方法具有以下连续的步骤：a)优选地借助光学扫描仪，生成具有固定牙齿的牙弓的三维数字模型或“牙弓模型”；b)牙弓模型以及优选地待施加至患者的治疗被作为产生以下的基础：‑第一托槽构件的三维数字模型，所述第一托槽构件的所述模型具有基本上复制第一固定牙齿的表面的一部分的内表面，和/或‑活性构件的三维数字模型；c)第一托槽构件的模型用作制造所述第一托槽构件的基础，和/或活性构件的模型用作制造所述活性构件的基础，在这两种情况下优选地通过3D打印来制造。

Description

牙齿装置

技术领域

本发明涉及牙齿装置、牙齿固定环以及用于制造该环和该牙齿装置的方法。

背景技术

牙齿装置旨在固定至患者的牙齿。为此，该牙齿装具有一个、两个或多于两个的托槽构件，每个托槽构件被刚性地固定，例如粘合地固定至被称为“固定牙齿”的牙齿。

该牙齿装置还具有活性构件，该活性构件连接至托槽构件并且具有在该一个或多个固定牙齿上施加动作的功能，通常是为了使多个固定牙齿彼此相对移动。例如，该动作可以是拉拔动作。

托槽构件通常选自牙齿固定环和正畸托槽。

牙齿固定环是传统上旨在通过胶或密封接合剂固定至臼齿的壳体。为此，该环通常具有弹性的可变形性，从而允许将该环夹在固定牙齿上。更精确地，如图1a所示，环1限定开口O，该开口的尺寸仅允许在固定牙齿上的压入配合的接合(force-fit engagement)。如图1b中所示，在与固定牙齿接合期间，限定开口的边缘变形，以便增加所述开口的表面积，直到通过牙齿的最大轮廓线L_max。通过这条线之后，该边缘弹性地回复至其原始位置，从而抵靠在固定牙齿的底切表面S_cd上，该底切表面将环保持在该牙齿上的合适位置(图1c)。

正畸托槽旨在像环一样通常以粘结方式固定至牙齿。与环相比，正畸托槽不会形成环绕固定牙齿的壳体。

正畸托槽通常固定至门齿、犬齿或前臼齿，优选地固定至牙齿的前庭侧或舌侧。

环可以在后部扇区补充多托槽装置。施加在后部扇区的咀嚼力增加了脱离的可能性。由于这些环比正畸托槽不易分离，因此优选将后部扇区的环与前臼齿、犬齿和门齿上的正畸托槽组合在一起。

永久需要一种更好地适于患者的需求并因此允许更有效治疗的牙齿装置。

还需要一种制造能够限制访问牙齿矫正医生的次数的牙齿装置的方法，特别是用于设计和试用原始型态的托槽构件(尤其是环)。

最后，需要一种制造牙齿装置的方法，该方法可以限制患者在配备该牙齿装置期间所遭受的疼痛。

本发明的目的是至少部分地满足这些需求。

发明内容

本发明提出了一种用于制造牙齿装置的方法，该方法具有：

-第一托槽构件，该第一托槽构件用于固定至患者的第一固定牙齿；

-活性构件，该活性构件刚性连接至第一托槽构件；

所述方法具有以下连续的步骤：

a)优选地利用光学扫描仪、X射线扫描仪或锥束CT、优选地利用光学扫描仪，生成具有固定牙齿的牙弓的三维数字模型或“牙弓模型”；

b)牙弓模型以及优选地待施加至患者的治疗被作为产生以下项的基础：

-第一托槽构件的三维数字模型，第一托槽构件的模型具有内表面，该内表面基本上复制第一固定牙齿的表面的一部分，和/或

-活性构件的三维数字模型；

c)第一托槽构件的模型被用作制造所述第一托槽构件的基础，和/或活性构件的模型被用作制造所述活性构件的基础，在每种情况下优选地通过3D打印制造；

d)优选地，对托槽构件进行处理，使得其内表面的粗糙度大于其外表面的粗糙度。

优选地，在步骤c)中，使用计算机来模拟基于第一托槽构件的模型和/或活性构件的模型来制造牙齿装置的动作，以便限定：

-第一托槽构件的凹槽的形状和/或取向，和/或

-活性构件的形状和/或构成材料，和/或

-第二托槽构件的形状。

优选地，模拟患者的基底、牙槽或牙齿矫正。

优选地，通过3D打印来打印的第一托槽构件可以是正畸托槽或牙齿固定环，其具有用于放置在第一固定牙齿的咬合表面上的底部、以及用于包围所述第一固定牙齿的侧壁，侧壁由舌壁、前庭壁以及第一近侧壁和第二近侧壁组成。

优选地，第一托槽构件由选自钴铬合金、钛合金、镍钛合金和钛铌合金的材料制成。

通常，在固定托槽构件之后，可以将活性构件与第一托槽构件一体制成或者可以将活性构件附接至第一托槽构件。

优选地，牙齿装置至少具有第一托槽构件和第二托槽构件、以及在两个托槽构件之间延伸的活性构件。因此，根据活性构件是否与至少一个托槽构件一体地形成以形成或不形成一件式组件，该活性构件可以是横杆(crosspiece)或连接构件。换句话说，连接构件在被固定至托槽构件之前独立于托槽构件。横杆在固定至托槽构件之前也可以独立于托槽构件，但是横杆与至少一个托槽构件形成一件式组件。

通常在分别将这些托槽构件固定至牙齿之后，可以将连接构件放置在适当的位置以便将其固定至托槽构件。然后，连接构件最初独立于托槽构件。

例如，连接构件可以是例如具有形状记忆的正畸弓丝，该正畸弓丝在形成于托槽构件中的凹槽或护套中滑动。

优选地，当托槽构件用于固定连接构件时，托槽构件为此具有紧固件。特别地，托槽可以具有凹槽，连接构件在固定之前布置在该凹槽中。

连接构件也可以焊接至第一托槽构件，这在使连接构件测量时特别有利。

优选地，活性构件选自：

-横杆，该横杆将第一托槽构件连接至第二托槽构件，该第二托槽构件用于固定至患者的第二固定牙齿；

-连接构件，该连接构件用于将第一托槽构件连接至第二托槽构件，该连接构件用于放置在第一托槽构件上并固定至第一托槽构件，该连接构件特别是正畸弓丝，例如Delaire双弓丝，经腭弓丝或舌弓丝。

优选地，连接构件由形状记忆材料制成。在一个实施方式中，连接构件具有致动器。

优选地，连接构件优选地由矫形器师量身定做，或者优选地由正牙医生通过折叠预成型构件来获得。

当活性构件是连接横杆时，第二托槽构件优选地与第一托槽构件一体形成，并且优选地与连接横杆一体形成，也就是说，第二托槽构件与第一托槽构件和连接横杆形成一件式组件，该一件式组件优选地通过3D打印同时制造。

特别地，本发明涉及一种通过3D打印制造的一件式多托槽牙齿装置，该牙齿装置具有多个托槽构件以及与托槽构件形成一件式组件的连接横杆，在该装置中，托槽构件和连接横杆根据具体待施加在患者的牙齿上的动作来限定。

将多个牙齿彼此连接可以有利地用于确保牙齿锚固并且避免牙齿的任何不期望的运动。

此外，传统的用于回缩一组牙齿、或者用于颌间牵引、或者用于牙齿的分离的多托槽牙齿装置通过使用大横截面的钢制正畸弓丝来确保锚固，这通常需要调平牙弓。利用根据本发明的一件式多托槽牙齿装置，有利的是可以省略调平步骤。因此减少了正畸治疗的持续时间。

优选地，基于在步骤b)中生成的第二托槽构件的模型，优选通过3D打印在步骤c)中制造第二托槽构件，并且第二托槽构件具有基本上复制第二固定牙齿的表面的一部分的内表面。

牙齿装置可以具有附件，该附件优选地选自：

-用于第一固定构件的紧固件，该紧固件用于固定连接构件；和/或

-用于固定颌间弹性牵引装置的钩；

-用于连接构件通过的护套，该护套可以在前庭侧或舌侧；

-间隔件；

-前庭支座。

附件优选地与第一托槽构件一体形成，以便形成一件式组件。

根据本发明的方法的第一主要变型，活性构件由形状记忆材料制成，该形状记忆材料优选地选自钴铬合金、钛合金、镍钛合金和钛铌合金。

优选地，活性构件的形状和形状记忆特性根据待施加至患者的治疗来确定。

发明人已经发现，根据本发明的第一主要变型的方法允许牙齿装置的动作完全地针对患者需求。

3D打印还允许快速制造并实现特定配置。

优选地，在将活性构件固定在患者的口腔中之前，通常通过冷却使活性构件的形状记忆失活。然后，体温重新激活形状记忆，这允许使牙齿装置能够施加预期的动作，优选是连续且单独定制的动作。

优选地，托槽构件和活性构件形成一件式组件，优选地使用形状记忆合金来制造。然而，优选地，对托槽构件进行热处理以抑制其形状记忆。

根据本发明的方法的第二主要变型，该方法在步骤c)中需要在第一托槽构件中形成凹槽，使得活性构件可以被牢固地固定在凹槽处。

优选地，凹槽的取向是根据将具体由活性构件施加在患者牙齿上的动作来限定的。

优选地，计算机用于模拟患者的牙槽/牙齿矫正，以便限定凹槽的形状和/或取向。

在形成所述凹槽之后，将所述活性构件放置在所述凹槽中，然后将所述活性构件固定在所述凹槽中。

发明人已经发现，根据本发明的第二主要变型的方法允许牙齿装置的动作完全地针对患者需求。另外，活性构件可以有利地是传统的连接构件。

特别地，本发明涉及一种通过3D打印制造的多托槽牙齿装置，该装置具有多个托槽构件和活性构件，在该装置中，托槽构件具有用于容纳活性构件的凹槽，该凹槽根据具体由活性构件施加在患者的牙齿上的动作来限定，托槽构件中的一个或多个能够可替选地与活性构件同时地通过3D打印来制造。

这种多托槽牙齿装置具有与如上所述的根据本发明的一件式多托槽装置相同的优点。另外，将活性构件以可移除的连接构件形式的使用提供了当其动作完成时移除连接构件的可能性，以便用施加不同动作的另一连接构件来代替该连接构件，而不必移除托槽构件。

最后，当牙齿装置具有多个活性构件(包括至少一个连接构件，例如用于同时确保颚扩展的动作和牙齿对准的动作)时，连接构件的改变基本上不会改变一个或多个其它活性构件的动作。例如，当作用在颚扩展上的连接构件被相对于颚扩展是惰性的连接构件代替时，活性构件的对准动作有利地基本上不受影响。

根据本发明的方法的第三主要变型，第一托槽构件是环，并且在步骤b)中，环模型限定成使得由步骤c)得到的环具有以下特征：

-当环处于被固定至固定牙齿的工作位置时，环不在固定牙齿的与相邻牙齿的接触区域上延伸；和/或

-环没有底切表面，也就是说，在工作位置不抵靠在第一固定牙齿的底切表面上；和/或

-在工作位置中不延伸超过第一固定牙齿的最大轮廓线，或者优选地延伸超过第一固定牙齿的最大轮廓线而没有限定底切区域。

发明人已经发现，根据本发明的第三主要变型的方法允许将环定位在第一固定牙齿上，而不必向后推动与固定牙齿相邻的一个或多个齿，并且无需在最大轮廓线附近挤压第一固定牙齿的表面。因此，环更好地符合第一固定牙齿的解剖结构。

与通常的实践相反，环的底切表面的缺失有利允许环的固定而不被夹持，也就是说，环不必抵靠在第一固定牙齿的底切表面上。

发明人最终确定，在粘接之后，环有利地以非常可靠的方式固定。

根据本发明的方法的第四主要变型，第一托槽构件是环，并且在步骤b)中，环模型被限定成该环具有底部，至少一个孔延伸穿过该底部。

环的底部用于抵靠在第一固定牙齿的咬合表面上。在环的底部中形成孔有利地限制了环和相对于固定牙齿的对抗牙齿之间的相互作用。

发明人发现，通过这种方式大大降低了环脱离的风险。另外，该环更好地被患者接受。

优选地，孔被限定成使得在工作位置，孔的底部甚至不部分地覆盖固定牙齿的咀嚼表面。

根据本发明的方法的第五主要变型，第一托槽构件是环，并且该方法包括在步骤c)之后的步骤d)，在步骤d)中处理环的表面。优选地，在步骤d)中，对环的外表面的至少一部分进行抛光，而不对环的内表面进行抛光。

如在下面的描述中将更详细地看到的，环的内表面的粗糙度大于外表面的粗糙度会提高环在固定牙齿上的固定效果。

当然，可以组合本发明的不同主要变型的不同特征，无论这些特征是否是可选的。

不管所考虑的主要变型如何，根据本发明的方法还可以包括以下可选特征中的一个或多个：

-活性构件具有形状记忆材料，或优选地由形状记忆材料组成，或由在刺激的作用下、优选地在扩展器置于工作位置而导致的温度升高的作用下可变形的聚合物和/或陶瓷材料组成；

-在步骤c)之后，在将扩展器固定在患者口中的工作位置之前，通过冷却使活性构件的形状记忆失活，选择形状记忆材料以使患者的体温重新激活所述形状记忆；

-在步骤c)中，优选地将活性构件与第一托槽构件和/或第二托槽构件一体制成，以便形成一件式组件；

-在步骤c)中，活性构件由与第一托槽构件和/或第二托槽构件相同的材料制成；

-在步骤d)中，对托槽构件的外表面的至少一部分进行抛光，而第一托槽构件的内表面没有被抛光；

-第一托槽构件是环，并且在步骤b)中，将环模型限定成使得舌壁和/或前庭壁的高度大于第一近侧壁的高度和/或第二近侧壁的高度；

-第一托槽构件是环，并且在步骤b)中，将环模型限定成使得舌壁和/或前庭壁从底部延伸超过固定牙齿的最大轮廓线；

-第一托槽构件是环，并且在步骤b)中，当第一近侧壁用于在工作位置中在第一固定牙齿和经由接触区域与第一固定牙齿接触的相邻牙齿之间延伸时，将环模型限定成使得在所述工作位置中，第一近侧壁不到达所述接触区域。

在一个实施方式中，在步骤c)中，优选地通过3D打印来制造具有以下特征的牙齿装置：

–多个托槽构件的组件，

-优选地，连接所述组件的多个托槽构件的活性构件，以及

-支撑件，该支撑件将所述托槽构件保持在与它们在工作位置中的相对位置相对应的相对位置，在工作位置中所述托槽构件被固定至各自的固定牙齿。

优选地，支撑件被配置为允许牙齿装置的间接粘合。有利地，由此简化了在工作位置的定位和粘接。

在一个实施方式中，在将托槽构件固定至牙齿之后，支撑件是可拆卸的。

在另一实施方式中，支撑件是不可拆卸的，因此在患者治疗期间仍然存在。

本发明还涉及通过根据本发明的方法制造的牙齿装置。

特别地，牙齿装置可以选自扩展器、牵开器和拇指保护罩(thumb guard)。

特别地，本发明适于扩展器。特别地，用于横向加宽扩展器的传统扩展器的致动器优选地由根据本发明制造的、优选地由形状记忆材料制成的活性构件代替。然后活性构件用作弹簧。

因此，颚的扩展可以被单独地定制，扩展程度由计算机预先确定，从而以适于提供该扩展程度的方式制造活性构件。

有利地，扩展器被固定，并且扩展在没有特定动作施加在患者的部位上的情况下进行。

定义

“咀嚼表面”是指在不存在环的情况下，在咀嚼期间固定牙齿与对抗牙弓中的一个或多个牙齿接触的表面。

“固定”是“确定性的”连接，也就是说，与例如正畸定位器(aligner)相比，“固定”不允许患者故意断开连接。

“牙弓模型”被理解为代表所述牙弓的全部或部分的模型。

“最大轮廓线”是传统上用于定义牙齿的最大轮廓的线的表述，轮廓是在牙齿的外表面上、在与牙齿的X轴垂直的平面上延伸并环绕牙齿的线。

附图说明

通过阅读下面的详细描述并查阅附图，本发明的其它特征和优点将变得清楚，其中：

-图1是涉及固定根据现有技术的环的不同步骤的示意图；

-图2示意性地示出了根据本发明的方法；

-图3示意性地示出了根据本发明的环的固定；

-图4a-图4e示出了具有根据本发明的环的牙齿装置的示例。

具体实施方式

由于在前序中已经描述了图1，因此现在参考图2和图3。

根据本发明的环2具有壳体3，该壳体3设置有环紧固件4，该环紧固件4允许连接构件的固定，该连接构件在工作位置中对固定牙齿D_f施加力，固定环2粘附在该固定牙齿D_f上。

环2具有旨在抵靠在固定牙齿的咬合表面上的底部10或“咬合壁”、以及在工作位置从底部10向牙龈G延伸的侧壁12。底部10具有穿过底部10的孔16，孔16适于在工作位置中可以使固定牙齿的咀嚼表面与对抗的牙齿D_g接触。

优选地，孔16被限定成在工作位置中，环的底部甚至不部分地覆盖固定牙齿的咀嚼表面。优选地，孔16的表面积大于固定牙齿的咀嚼表面的表面积的0.5倍、优选地大于0.8倍、优选地大于1.0倍和/或小于1.2倍、优选地小于1.1倍。有利地，孔的表面积的限制允许环的内表面确保有效固定在固定牙齿上。

侧壁12由在工作位置中与舌头相对延伸的舌壁或腭壁12₁、与舌壁12₁相对并且在工作位置中面向脸颊和/或嘴唇的前庭壁12₂、以及第一近侧壁12₃和第二近侧壁12₄组成，近侧壁中的至少一个在工作位置中将固定牙齿和相邻的牙齿D_a分开。

壁的“高度”是该壁的沿环的Y轴从环的底部10开始测量的尺寸。优选地，舌壁12₁和/或前庭壁12₂的高度大于第一近侧壁和/或第二近侧壁的高度。优选地，舌壁12₁和/或前庭壁12₂的高度大于1mm和/或小于15mm。优选地，第一近侧壁和/或第二近侧壁的高度大于0.5mm和/或小于10mm。

优选地，舌壁和前庭壁的高度基本上相同。对于两个近侧壁同样如此。

然而，舌壁12₁和/或前庭壁12₂优选地从底部10延伸，使得在工作位置，舌壁12₁和/或前庭壁12₂不延伸超过固定牙齿的最大轮廓线L_max。

优选地，当近侧壁旨在固定牙齿D_f和经由接触区域Z_c与固定牙齿接触的相邻的牙齿D_a之间延伸时，该近侧壁的高度被确定为使得在工作位置中，该高度没有到达接触区域Z_c。因此，环2的固定不需要在固定牙齿D_f和相邻的牙齿D_a之间强制通过。

底部10和侧壁12一起形成盆状部，该盆状部限定环的朝向盆状部的内部取向的内表面14_i和以及朝向盆状部的外部取向的外表面14_e。

优选地，内表面14_i的至少一部分、优选地全部摸起来粗糙，这优化了环2的粘合效率。

优选地，外表面14_e的至少一部分、优选地全部摸起来光滑、优选为抛光的，这改善了环的外观。

环紧固件4可以是任何期望的类型。优选地，环紧固件4具有马镫的形状，该马镫的形状被构造成使得在惰性位置中，该形状可以容纳连接构件20，并且在活性位置中它可以夹紧连接构件以将连接构件保持在适当位置。

传统上，在正畸治疗期间，连接构件20固定至两个环。连接构件20可以是活性的，并且特别是可以被配置成施加力，该力倾向于使两个环靠近或使它们彼此间隔开。目的可以是移动由连接构件接合的固定牙齿中的一个和/或两个。为了保持固定牙齿的相对位置，连接构件20也可以是惰性的。

特别地，连接构件可以是具有形状记忆的正畸弓丝或具有形状记忆的弹簧或致动器。

特别地，根据本发明的环可以根据上述步骤、特别是根据以下描述的优选实施方式来制造。

此外，根据本发明的环可以设置有：

-用于连接至另一个环或正畸托槽的横杆；

-用于固定颌间弹性牵引装置的钩；

-用于正畸弓丝通过的护套；

-间隔件；

-前庭支座，其在放置环期间是有用的。

优选地，将根据本发明的环与一个或多个附件一起制造，以便形成一件式牙齿装置。

图4a示出了根据本发明的牙齿装置的示例，在这种情况下该牙齿装置是扩展器，其具有通过两个连接横杆21连接的两个环2，这两个连接横杆遵循牙弓的形状。这些环带有钩22。图4b示出了该装置在其工作位置。

图4c示出了根据本发明的牙齿装置，在这种情况下该牙齿装置是舌弓丝，其具有通过连接横杆21连接的两个环2，该连接横杆21遵循牙弓的轮廓。该装置可以固定至下侧牙弓。

图4d示出了根据本发明的牙齿装置，该牙齿装置具有两个环2，这两个环2通过带有拇指保护罩24的连接横杆21连接。

图4e示出了根据本发明的牙齿装置，在这种情况下该牙齿装置是牵开器，其具有固定在固定牙齿D_f上的环2并且设置有支撑在同一牙弓的支撑牙齿D’上的间隔件26，以便保持固定牙齿和支撑牙齿彼此间隔开。优选地，间隔件26具有环形形状。

间隔件的功能是避免任何与牙齿缺失区域、将来牙齿萌出的空间相邻的牙齿的变型。

所有这些牙齿装置都是一体式装置，并且都通过3D打印在单个操作中制造。

在一优选实施方式中，一个或多个正畸托槽通过3D打印制造，优选地与环同时制造。

正畸托槽可以通过连接横杆连接至根据本发明的环，其中环、连接横杆和正畸托槽的组件形成一件式组件。该实施方式对于在门齿块/犬齿块的牙齿缩回的情况下改善牙齿锚固特别有用，或者在无需使用传统的多托槽装置并且尤其是无需提前使牙齿平整和对齐的情况下使用颌间弹性件特别有用。结果是，时间的节省是显著的。

正畸托槽可以通过连接构件连接至根据本发明的环。在多托槽装置中，连接构件是正畸弓丝。

下面在制造环的上下文中描述该方法。

在步骤a)中，牙齿矫正医生对包括固定牙齿D_f的牙弓进行扫描，以便产生“牙弓模型”。可以使用所有传统的光学扫描仪。

然后，优选地，分割包括固定牙齿D_f的牙弓的模型，以便产生固定牙齿的三维数字模型或“牙齿模型”。在一实施方式中，牙弓模型用作牙齿模型。

优选地，牙齿矫正医生还扫描对抗的牙齿D_a，优选地扫描对抗的牙弓，这允许他确定咬合位置并由此确定固定牙齿的咀嚼表面。咀嚼表面还可以通过咬合中牙弓的光学影像来确定。咀嚼表面也可以通过使用动态建模系统(例如，来自Modjaw公司)来个性化。

在步骤b)中，分析牙齿模型以便设计根据本发明的环的三维数字模型或“环模型”，该模型限定与固定牙齿的外表面相同的内表面。

操作者优选是专门从事环的设计和制造的公司。它优选地适用于许多牙齿矫正医生，优选地超过100位、超过1000位或超过10000位的牙齿矫正医生。

优选地，操作者确定固定牙齿的最大轮廓线L_max。牙弓模型还允许操作者确定固定牙齿具有的与相邻齿接触的一个或多个可能的接触区域Z_c。

知道一个或多个接触区域Z_c、最大轮廓线L_max和固定牙齿的咀嚼表面，然后操作者对环2进行建模，以使环2在其工作位置时其内表面14_i与固定牙齿的表面紧密地匹配，没有延伸超过最大轮廓线L_max，也没有到达该一个或多个接触区域Z_c。优选地，操作者创建包括孔的环模型，该孔的尺寸和位置被限定为使得环不覆盖固定牙齿的咀嚼表面。任何传统的建模技术都可以用于此目的。

环模型的这种形状避免了在步骤c)中制造的环被夹持在固定牙齿上，同时有利于将其放置在工作位置，然后有利于被患者接受。

优选地，以如下方式确定环模型，即，环的舌壁和前庭壁中的至少一个，优选地这些壁中的每一个，在工作位置朝着牙龈延伸，基本上延伸到最大轮廓线，优选地延伸超过最大轮廓线，优选地一直延伸到牙龈/牙齿接合处，但是不限定底切表面。优选地，这些壁延伸超过与相邻的一个或多个牙齿接触的区域。因此有利地增加了粘接表面。

优选地，环模型的设计由计算机辅助，特别是为了确定适于在环的工作位置中的机械应力的材料厚度。

在步骤c)中，操作员优选地借助于3D打印机来制造环2，以使其符合在步骤b)中创建的环模型。

优选地，以这样的方式限定壳体的材料的厚度和性质：环不是可弹性变形的，并且特别地，环不可用手变形。特别地，环可以由选自钴铬合金、钛合金、镍钛合金、钛铌合金或所有生物相容性金属合金的材料制成。固定环不旨在、甚至不旨在临时替换部分或全部固定牙齿。环的厚度可以是基本上恒定的。

在优选的实施方式中，环的底部的厚度是可变的，优选地是为了朝其中心的方向逐渐减小，优选地是这样的方式，即在孔16的边缘处厚度基本上为零。

有利地，3D打印用于制造环的用途使得有可能获得适于有效的粘接的内表面的粗糙度，而无需任何其它处理操作。

有利地，借助于3D打印机的制造非常快速。在一个实施方案中，在步骤a)和步骤b)之后立即生产环，这使得可以加速正畸治疗。

在一个优选的实施方式中，借助于3D打印机在制造环的同时制造连接横杆。优选地，借助于3D打印机同时制造连接横杆和多个牙齿环和/或钩。有利地，这便于放置在牙弓上。

还优选的是，还借助于3D打印机在制造环的同时制造一个或多个附件。

在一个实施方式中，在环中加工出凹槽，使得可以将连接构件容纳在该凹槽中。优选地，根据待施加于患者的治疗来限定凹槽。特别地，凹槽的取向优选地根据待具体施加在患者的牙齿上的动作来限定。

因此，该制造结合了对环的增材打印，然后优选地通过机加工对凹槽进行减材制造。

优选地，凹槽的取向包含三阶(third-order)信息，该信息将通过正畸弓丝来表达，该正畸弓丝的横截面基本上与凹槽的横截面互补，优选为正方形或矩形的横截面。正畸弓丝的横截面与凹槽的横截面越相似，则三阶信息越清晰。

在步骤d)中，操作者优选地抛光环的外表面14_e。有利地，外表面14_e因此具有小于内表面14_i的粗糙度，更接近于牙齿的粗糙度。

在一个优选的实施方式中，内表面未抛光。因此，保留了由于3D打印而导致的内表面14_i的粗糙的微观结构。

在一个实施方式中，通过向内表面施加激光辐射来增加粗糙度，以产生微凸起并因此增加粗糙度。

为了固定环，牙齿矫正医生通常将胶或密封接合剂施加到环的内表面14_i和/或固定牙齿。可以使用正牙术传统上使用的所有胶或密封接合剂。

当环延伸超过固定牙齿的最大轮廓线而没有在内部限定底切表面时，其内表面与固定牙齿的底切表面相距一定距离，(朝牙龈的方向)超出该线。优选地，调节胶或密封接合剂的量以便填充底切区域，该量超过最大轮廓线在环的内表面和固定牙齿的表面之间延伸。

然后，牙齿矫正医生将环施加至固定牙齿上。内表面14_i的与固定牙齿的形状相同的形状允许精确而快速的固定，而无需在固定牙齿上施加很大的力。内表面14_i的粗糙度改善了粘附性。

在将第二环(或正畸托槽)(未示出)放置在第二固定牙齿上之后，牙齿矫正医生将连接构件20放置在两个环的紧固件中，然后激活这些环紧固件，以确保连接构件20和两个环中的每一者之间的刚性连接。

根据临床情况，第二环可以用正畸托槽代替。

然后，连接构件20可以确保通过环将拉力或压缩力施加在固定牙齿上，以根据期望的正畸治疗确保移动。

发明人已经发现，即使根据本发明的环没有被相邻的牙齿压缩并且该环没有支撑在固定牙齿的底切表面上的壁，该环也允许非常有效地锚固在固定牙齿上。

上面详细描述的方法也可以用于制造活性构件，特别是连接构件或横杆。

优选地，根据待施加的治疗来设计活性构件的三维数字模型。特别地，该三维数字模型优选地由形状记忆材料制成并且根据待施加在患者牙齿上的力来设计，这些力取决于患者牙齿的具体构造。

活性构件、特别是当其代替传统扩展器的致动器时，可以由形状记忆材料制成，但是也可以由称为“4D”材料的聚合物材料制成，也就是说，由可以被编程为通过施加由工作位置引起的温度升高、即在20℃(环境温度)或低于20℃的温度至大约37℃的温度之间的温度升高而变形的材料制成。

在扩展器的情况下，活性构件的材料、优选地扩展器的材料优选地选择成使得在由于刺激而激活之后，优选地由于温度升高而激活之后，扩展器倾向于使牙弓变宽，这是扩展器的传统功能。

优选地，活性构件具有在所述温度升高的作用下可收缩或可膨胀的材料，或者甚至由该材料组成，该材料优选地为聚合物材料。优选地，在所述温度升高的作用下，活性构件的体积的改变大于在所述温度升高之前的初始体积的1％、2％、5％、8％、10％、20％或甚至50％。

所述活性构件可以被构造成在所述温度升高的作用下逐渐或立即变形。

通常，用于激活活性构件的刺激可以选自：辐射、特别是光辐射、红外辐射、紫外线辐射或声音辐射，构件的环境的湿度和/或酸度和/或温度和/或化学组分的变化，电流和/或电压和/或磁场的施加，以及这些的组合。

在一个实施方式中，施加刺激的时间段少于1小时，少于30分钟，少于60秒，少于30秒，少于10秒，少于5秒，少于1秒。

根据本发明的牙齿装置的放置没有任何特别的困难。

在一个实施方式中，利用将所有托槽构件保持在对应于其相对工作位置的相对位置的支撑件，通过3D打印来制造牙齿装置。因此，托槽构件可以同时且高精度地固定至牙齿，优选通过粘接而固定。在一个实施方式中，支撑件以与托槽构件相同的材料被打印。优选地，支撑件与托槽构件形成一件式组件。在固定至牙齿之后，可以通过磨削支撑件和托槽构件之间的接合部来将支撑件与托槽构件分离。

在一个实施方式中，支撑件、优选至少一个所述接合部是柔性的，这有利于牙齿装置的放置，特别是如果托槽构件限定了旨在与牙齿底切表面接触的压力表面时。可以通过修改接合部的横截面来调整柔性。

现在将清楚的是，本发明允许快速的正畸治疗，从而最少化访问牙齿矫正医生的次数，特别是用于安装分离器然后试用环的次数。

本发明还允许制造定制的牙齿装置，特别是组合的多托槽对齐和调平装置(正畸托槽+环)。

牙齿装置的个性化定制还可以减少修整时间，从而缩短总体治疗时间。

最后，托槽构件的定形和装配是无痛的。

当然，本发明不限于所描述和示出的实施方式，仅出于说明性目的而提供了这些实施方式。

特别地，托槽构件并且尤其是环，可以在多个固定牙齿上延伸，特别是以便限定用于附接连接构件的基本上固定的点。

牙齿装置可以具有多个活性构件(横杆和/或连接构件)，该活性构件固定在相应的护套或凹槽中，该护套或凹槽可以是前庭侧的或舌侧的。在一个实施方式中，该牙齿装置具有在颚的高度处固定至第一托槽构件以便创造颚的扩展或者保持颚的扩展的第一活性构件，以及以正畸弓丝的形式固定至第二托槽构件、优选地固定至凹槽以便改变牙齿的位置的第二活性构件。因此，可以结合两种治疗作用：颚的扩展和牙齿的对齐。

Claims

1.一种用于制造牙齿扩展器的方法，所述牙齿扩展器包括：

-第一托槽构件，所述第一托槽构件用于固定至患者的牙弓的第一固定牙齿；

-第二托槽构件，所述第二托槽构件用于固定至所述患者的牙弓的第二固定牙齿；

-活性构件，所述活性构件刚性地连接至所述第一托槽构件和所述第二托槽构件，并且被构造成使得在所述扩展器固定至所述牙弓的工作位置中，所述活性构件施加使所述牙弓变宽的动作；

所述方法具有以下连续的步骤：

a)优选地借助光学扫描仪，生成具有所述固定牙齿的牙弓的三维数字模型或“牙弓模型”；

b)所述牙弓模型以及待施加至所述患者的治疗被用作产生以下项的基础：

-所述第一托槽构件的三维数字模型，所述第一托槽构件的所述模型具有基本上复制所述第一固定牙齿的表面的一部分的内表面，和/或

-所述第二托槽构件的三维数字模型，所述第二托槽构件的所述模型具有基本上复制所述第二固定牙齿的表面的一部分的内表面，和/或

-所述活性构件的三维数字模型；

c)所述第一托槽构件的模型用作制造所述第一托槽构件的基础，和/或所述第二托槽构件的模型用作制造所述第二托槽构件的基础，和/或所述活性构件的模型用作制造所述活性构件的基础，在每种情况下优选地通过3D打印来制造。

2.根据前一项权利要求所述的方法，其中，所述活性构件具有形状记忆材料或在刺激作用下可变形的聚合物和/或陶瓷材料，或者优选地由形状记忆材料或在刺激作用下可变形的聚合物和/或陶瓷材料组成。

3.根据前一项权利要求所述的方法，其中，用于激活所述活性构件的所述刺激选自：辐射、特别是光辐射、红外辐射、紫外辐射或声音辐射，所述活性构件的环境的湿度和/或酸度和/或温度和/或化学组分的变化，电流和/或电压和/或磁场的施加，以及/或者这些的组合。

4.根据前一项权利要求所述的方法，其中，用于激活所述活性构件的刺激是由于将所述扩展器置于所述工作位置而导致的温度升高。

5.根据紧邻的前三项权利要求中任一项所述的方法，其中，在步骤c)之后，在将所述扩展器固定在患者的口腔中之前，通过冷却来使所述活性构件的形状记忆失活，选择所述形状记忆材料使得患者的体温激活所述形状记忆。

6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，在步骤c)中，将所述活性构件与所述第一托槽构件和/或所述第二托槽构件一体制成，以便形成一件式组件。

7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，在步骤c)中，所述活性构件由与所述第一托槽构件和/或所述第二托槽构件相同的材料制成。

8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述第一托槽构件和/或所述第二托槽构件是牙齿固定环，所述牙齿固定环具有用于被放置在所述第一固定牙齿(D_f)的咬合表面上的底部(10)以及用于包围所述第一固定牙齿的侧壁(12)，所述侧壁由舌壁(12₁)、前庭壁(12₂)以及第一近侧壁(12₃)和第二近侧壁(12₄)组成，

在所述方法中，在步骤b)中，所述环模型被限定为使得，从步骤c)得到的环具有以下特征：

-当所述环处于被固定至所述固定牙齿的工作位置时，所述环不在所述固定牙齿(D_f)与相邻的牙齿(D_a)的接触区域上延伸；和/或

-没有底切区域；和/或

-在没有限定底切区域的情况下，延伸超过所述固定牙齿的最大轮廓线。

9.根据前一项权利要求中所述的方法，其中，所述环模型被限定为使得所述环(2)的底部(10)具有至少一个穿过所述底部(10)的孔(16)。

10.根据前一项权利要求中所述的方法，其中，所述孔(16)被限定为使得在工作位置，所述环的底部甚至不部分地覆盖所述第一固定牙齿的咀嚼表面。

11.根据前述权利要求中任一项所述的方法，所述方法具有在步骤c)之后的步骤d)，在所述步骤d)中，对所述托槽构件的外表面的至少一部分进行抛光，而不对所述托槽构件的内表面进行抛光。

12.根据紧邻的前四项权利要求中任一项所述的方法，其中，在步骤b)中，所述环模型被限定为使得所述舌壁(12₁)和/或所述前庭壁(12₂)的高度大于所述第一近侧壁和/或所述第二近侧壁的高度。

13.根据前一项权利要求所述的方法，其中，在步骤b)中，所述环模型被限定为使得所述舌壁(12₁)和/或所述前庭壁(12₂)从所述底部(10)延伸超出所述固定牙齿的最大轮廓线(L_max)。

14.根据紧邻的前六项权利要求中任一项所述的方法，其中，在步骤b)中，当所述第一近侧壁用于在所述工作位置中在所述第一固定牙齿(D_f)与通过接触区域(Z_c)与所述第一固定牙齿接触的相邻的牙齿(D_a)之间延伸时，所述环模型被限定为使得在所述工作位置，所述第一近侧壁不会到达所述接触区域。

15.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，在步骤c)中，通过3D打印来制造所述第一托槽构件和所述第二托槽构件以及所述活性构件。